受外场调制的CdS偶极子薄膜太阳能电池的制备及特性研究

摘要

2008年Victor Karpov提出一种依靠电偶极子矩阵的极化提供内建电场来分离光生载流子的新型器件——纳米偶极子光伏器件,然而此概念被提出以来就鲜有实验方面的报道.为了验证这种器件的原理,设计并采用CdSTe合金薄膜高温相分离方法来实现含CdS偶极子,进而制备出了“ITO/CdS偶极子-CdTe混合吸收层/ITO”结构的太阳能电池.通过大量的重复实验,找到了证明偶极子电池工作机制存在的确凿证据:首先,通过在器件上加电场后再撤除电场测试器件电压的变化,发现其电压存在电滞回线现象;其次,通过对CdS偶极子-CdTe混合吸收层薄膜进行压电响应测试,发现压电响应存在于薄膜晶粒边界,并且这种响应能被外电场所调制,而该压电响应跟电压的电滞现象存在明显关联.上述现象都不能为传统pn结器件理论所解释.